Ein neuartiger Ansatz zur dynamischen Molekularfeld-Theorie stark korrelierter Nichtgleichgewichtssyteme basierend auf hierarchischen Mastergleichungsmethoden

• Antragsteller: Dr. Rainer Härtle
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261975638

Die dynamische Molekularfeld-Theorie ist eine der erfolgreichsten Methoden zur Beschreibung stark korrelierter Materialien. Viele interessante Eigenschaften, die diese Materialien in Gleichgewichtssituationen zeigen, konnten damit bereits verstanden werden. Weitaus weniger ist jedoch über die Eigenschaften stark korrelierter Materialien im Nichtgleichgewicht bekannt. Das Problem sind dabei kollektive Phänomene, die oft nur durch eine exakte Beschreibung des zugrundeliegenden Vielteilchensystems erfasst werden können. Dies kann bis jetzt, vor allem in Nichtgleichgewichtssituationen, nur von wenigen theoretischen Methoden geleistet werden. Ziel dieses Projekts ist deshalb die Entwicklung und Anwendung hierarchischer Mastergleichungsmethoden zur Lösung des Störstellenproblems, das der dynamischen Molekularfeld-Theorie zugrunde liegt. Damit könnten einige der drängensten Fragestellungen in der Beschreibung stark korrelierte Nichtgleichgewichtssyteme angegangen werden. Diese umfassen die verschiedenen Typen von Wechelwirkungen zwischen den Teilchen, Effekte, die nur in Systemen mit mehreren Orbitalen auftreten, und die Zeitskalen, die in solchen Simulationen typischerweise erreicht werden können. Letzteres ist von besonderem Interesse, da die Nichtgleichgewichtsdynamik stark korrelierter Systeme oftmals mehere Größenordungen umfassen kann. So könnten zum Beispiel Zustände oder Phasen studiert werden, die in Gleichgewichtssituationen überhaupt nicht existieren. Solche Zustände sind derzeit im Fokus vieler Experimente, unter anderem weil sie für technologische Anwendungen sehr interessant sein könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Stefan Kehrein; Professor Dr. Thomas Pruschke (†)